Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Дисертаційні роботи України
Фізико-математичні науки
Астрофізика, радіоастрономія

Диссертационная работа:

Шабас Наталія Леонідівна. Фізичні параметри плазмових хвостів комет 1Р/Галея, 67Р/Чурюмова- Герасименко, С/1970 N1(Абе), С/1982 М1(Остин): Дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.03.02 / Київський національний ун-т ім. Тараса Шевченка. Астрономічна обсерваторія. - К., 2002. - 183 арк. , табл. - Бібліогр.: арк. 163-183.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальність теми. При наближенні комет до Сонця у них з’являються хвости різних типів, які складаються з плазмової, газової та пилової речовини. У плазмових хвостах часто відбуваються нестаціонарні фізичні процеси, внаслідок чого в них утворюються пекулярні структури: конденсації, промені, хвильові структури, а також відбуваються рідкісні явища відриву хвоста. Саме дослідження плазмових хвостів комет призвело до відкриття існування сонячного вітру. Плазмові хвости утворюються завдяки взаємодії кометних іонів із потоком заряджених частинок, який витікає з корони Сонця сонячним вітром. Внаслідок цього, фізичний стан плазмового хвоста комети повинен залежати як від власних фізичних характеристик комети, так і від фізичних умов у міжпланетному середовищі. Дослідження плазмових хвостів комет, вивчення зв’язків між фізичними умовами у хвості та сонячному вітрі дають змогу використовувати комети як космічні зонди. Безпосереднє отримання інформації про міжпланетний простір за допомогою космічних апаратів наразі ще не є достатнім, особливо на далеких відстанях від площини екліптики та від Сонця. Крім того, космічні експерименти вимагають дуже великих фінансових витрат. Тому, на сьогодні поки що, комети є основним джерелом інформації про фізичні умови у міжпланетному середовищі на великих геліоцентричних відстанях та на великих геліографічних широтах.

На даний час існує велика база даних цінних наземних спостережень комет. Космічний апарат (ICE) пролетів у 1985 році крізь плазмовий хвіст комети 21Р/Джакобіні-Цінера, у 1986 р. пять космічних апаратів (два японських космічних апарати Суісей і Сакагакі, два радянських космічних апарати “Вега-1” та “Вега-2” і зонд Європейського космічного агенства “Джотто” провели дослідження голови та навколоядерної ділянки комети 1Р/Галея, у 1996 р. відбувся прольот космічного апарата Ulysses крізь плазмовий хвіст комети С/1995 Y1 (Хйякутакі) (на великий відстані від її ядра). Головною метою майбутньої космічної місії Rosetta (запуск космічного апарата відбудеться у 2003 році) є дослідження комети 46Р/Віртанен, до яких входять і плазмові проекти. Існують теоретичні моделі, що дають можливе пояснення процесам та специфічним утворенням у плазмових хвостах комет. Але для виявлення законів реакції фізичного стану плазмового хвоста комети на зміни фізичних умов у сонячному вітрі, перевірки існуючих та створення нових більш точних моделей потрібно отримувати інформацію про фізичні параметри плазмових хвостів комет, що безпосередньо спостерігалися у значний період часу, та порівнювати її з даними про фізичний стан міжпланетного простору і про рівень сонячної активності. Для одержання таких результатів необхідно використовувати найбільш адекватну теоретичну модель, що дає змогу визначати фізичні параметри плазмових хвостів комет при певній обробці даних спостережень. На сьогодні такою моделлю плазмових хвостів комет є тільки дифузійна модель Г. К. Назарчук та Л. М. Шульмана. Але даних про фізичні параметри плазмових хвостів конкретних комет ще дуже мало. Автори моделі дослідили за її допомогою фізичні умови у плазмовому хвості комети Аренда-Ролана (C/1956 R1) (один момент спостереження, 4 променя плазмового хвоста). До публікацій, які відносяться до даної дисертаційної роботи, відома ще лише одна публікація китайських астрономів стосовно дослідження плазмового хвоста комети 1Р/Галея (один момент спостереження) за допомогою дифузійної моделі. Зараз накопичена велика кількість якісних спостережень плазмових хвостів комет (в тому числі і в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка), які дозволяють одержати цінну інформацію про фізичні параметри плазмових хвостів комет та міжпланетного середовища на значних інтервалах геліоцентричних відстаней і геліографічних широт.

Тому необхідним і актуальним є подальше дослідження фізичних умов у плазмових хвостах комет, знайдення зв’язку зміни їх середніх (для кожного моменту спостережень) фізичних параметрів залежно від фізичних умов у міжпланетному просторі та від рівня активності Сонця, вивчення розвитку фізичних умов у нових плазмових хвостах комет, що знов утворилися після відриву. Розв’язання цих питань дасть змогу наблизитись до можливості з інформації про фізичний стан плазмових хвостів комет отримувати дані про фізичні параметри сонячного вітру, про залежність фізичних умов у плазмових хвостах комет від рівня сонячної активності, а також вдосконалювати існуючі моделі утворення та розвитку плазмових хвостів комет.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на Астрономічній обсерваторії Київського Національного університету імені Тараса Шевченка за темами № 97002 “Астероїдно-кометна небезпека та взаємодія космічних тіл з атмосферами планет та сонячною радіацією” (січень 1997 грудень 2000, номер держреєстрації 0197U003012) та № 01БФ023-03 “Астероїдно-кометна небезпека, фізика комет, взаємодія космічних тіл з атмосферами планет та доплив космічної речовини на Землю” (січень 2000 грудень 2005, номер держреєстрації 0101U002167) в межах комплексної наукової програми Київського Національного університету імені Тараса Шевченка “Астрономія та фізика космосу”.

Мета і задачі дослідження. Мета даного дослідження обчислення фізичних параметрів плазмових хвостів комет та порівняння їх змін із зміною фізичних параметрів сонячного вітру, зміною рівня активності Сонця, а також аналіз їх розвитку під час процесу відриву плазмових хвостів комет і утворення нових.

Для цього були поставлені такі задачі:

  1. Провести необхідну фотометричну обробку плазмових хвостів комет 1Р/Галея (5 моментів спостережень), 67Р/Чурюмова-Герасименко (2 моменти спостереження), C/1970 N1 (Абе) (24 моменти спостережень) і C/1982 M1 (Остин) (15 моментів спостережень).

  2. Побудувати поздовжні та поперечні фотометричні профілі плазмових хвостів комет 1Р/Галея (5 моментів спостережень), 67/Чурюмова-Герасименко (2 моменти спостереження), C/1970 N1 (Абе) (24 моменти спостережень) і C/1982 M1 (Остин) (15 моментів спостережень).

  3. Побудувати теоретичні профілі плазмових хвостів комет згідно дифузійної моделі.

  4. Отримати параметри дифузійної моделі для плазмових хвостів кожної комети для всіх вказаних моментів спостережень.

  5. Отримати середні фізичні параметри (прискорення та час існування t флуоресцуючих частинок, поздовжній D|| та поперечний D^ коефіцієнти дифузії, можливі межі індукції магнітного поля В) плазмових хвостів комет 1Р/Галея, 67Р/Чурюмова-Герасименко, C/1970 N1 (Абе) і C/1982 M1 (Остин).

  6. Проаналізувати отримані результати, використовуючи дані досліджень космічними апаратами комет, сонячного вітру та дані про сонячну активність.

  7. Представити зміну індукції магнітного поля у плазмовому хвості комети, що утворився після відриву, у вигляді певного фізичного процесу (згідно отриманих даних по кометі 1P/Галея).

  8. Перевірити можливість впливу сонячних спалахів на фізичні умови у плазмових хвостах комет C/1970 N1 (Абе) та C/1982 M1 (Остин).

Наукова новизна одержаних результатів.

  1. Побудовано фотометричні профілі (поздовжні і поперечні) плазмових хвостів усіх комет (для кожного моменту спостереження), що були вказані у меті дослідження.

  2. Розроблено новий алгоритм для розрахунків модельних кривих поверхневої яскравості плазмових хвостів комет із заданою точністю.

  3. Обчислені фізичні параметри плазмових хвостів комет 1Р/Галея (5 моментів спостережень), 67Р/Чурюмова-Герасименко (2 моменти спостереження), C/1970 N1 (Абе) (24 моменти спостережень), C/1982 M1 (Остин) (15 моментів спостережень).

  4. Вперше розраховані параметри магнітного поля плазмового хвоста комети, який знов утворився після відриву (1Р/Галея).

  5. Вперше представлено зростання індукції магнітного поля у плазмовому хвості комети, що знов утворився після відриву, у вигляді експоненціального виразу з певним часом релаксації.

  6. Вперше досліджено зв’язок варіацій фізичних параметрів плазмових хвостів комет із зміною індексів сонячної активності.

  7. Одержано новий результат відносно існування впливу сонячних спалахів на фізичні умови у плазмових хвостах комет.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати дисертаційної роботи розширюють знання про природу плазмових хвостів комет. Результати можуть бути використані для подальшого вивчення фізичних умов у плазмових хвостах комет, відкриття законів їх зміни залежно від зміни фізичних умов у міжпланетному просторі та коливань сонячної активності. Знайдено співвідношення, що характеризує розвиток магнітного поля у знов утвореному після відриву плазмовому хвості комети. Ця формула може використовуватись для подальших теоретичних досліджень, в тому числі, перевірки гіпотез щодо причини явищ відриву хвоста. Запропонований в роботі параметр впливу сонячних спалахів на фізичний стан плазмових хвостів комет виявив кореляцію з індукцією магнітного поля плазмових хвостів комет C/1970 N1 (Абе) та C/1982 M1 (Остин). Цей параметр може використовуватись для подальших досліджень зв’язку між вказаними процесами на Сонці та фізичними умовами у плазмових хвостах комет. Розроблений новий алгоритм знайдення фізичних параметрів плазмових хвостів комет за допомогою дифузійної моделі використовується зараз для подальших досліджень у Астрономічній обсерваторії Київського національного університету імені Тараса Шевченка і Головній Астрономічній Обсерваторії Національної академії наук України.

Особистий внесок здобувача. Здобувач здійснила:

- фотометрію плазмових хвостів комет 1Р/Галея (2 моменти спостережень після явища відриву) та 67Р/Чурюмова-Герасименко;

- побудову фотометричних профілів плазмових хвостів комет 1Р/Галея, 67Р/Чурюмова-Герасименко, C/1970 N1 (Абе) та C/1982 M1 (Остин) для всіх моментів спостережень;

- розробку програмного забезпечення для використання дифузійної моделі та вирішення інших поставлених задач;

- побудову теоретичних кривих блиску поверхневої яскравості плазмових хвостів комет;

- порівняння фотометричних профілів плазмових хвостів комет із теоретичними та знайдення параметрів дифузійної моделі;

- розрахунки фізичних параметрів плазмових хвостів комет 1Р/Галея, 67Р/Чурюмова-Герасименко, C/1970 N1 (Абе), C/1982 M1 (Остин) (усі моменти спостережень);

- аналіз обчислених фізичних параметрів (проведено спільно з науковим керівником проф. К. І. Чурюмовим);

- знайдення експоненціального зростання індукції магнітного поля у знов утвореному після відриву плазмовому хвості комети 1P/Галея та фізичну інтерпретацію параметрів формули (спільно з науковим керівником проф. К. І. Чурюмовим);

- порівняння отриманих фізичних параметрів плазмових хвостів комет із результатами досліджень космічних апаратів та з даними про сонячну активність;

- виявлення можливого впливу сонячних спалахів на фізичні умови у плазмових хвостах комет.

Апробація результатів дисертації. Результати, подані у дисертаційній роботі, доповідалися на наукових семінарах відділу “Малих тіл Сонячної системи” Астрономічної обсерваторії Київського національного університету ім. Тараса Шевченка, а також на таких конференціях: IV Бредихінських читаннях у вересні 1992 р., Заволжськ-Щеликово; 30 міжнародному астрофізичному Льєжському колоквіумі “Спостереження та фізичні особливості малих тіл Сонячної системи” у Льєжі (Бельгія); 24 (жовтень 1992 р.) та 25 (жовтень 1993 р.) з’їздах Американського астрономічного товариства (відділення науки про планети); Третіх (1995 р.) та Четвертих (2000 р.) міжнародних Всехсвятських читаннях у Києві; міжнародній конференції “ACM 96, COSPAR Colloq. 10” у Франції (Версаль, 1996 р.); 4-ій відкритій конференції молодих вчених з астрономії та фізики космосу у Києві (квітень, 1997 р.); IІІ з’їзді УАА (Київ, 1997); міжнародній конференції пам’яті Астаповича "АІСТ-98"; міжнародній конференції КАММАК-99 у Вінниці (1999 р.); міжнародній конференції JENAM 2001 у Мюнхені, Німеччина (вересень 2001 р.); міжнародній конференції “Asteroids, Comets, Meteors” в Німеччині (Берлін, липень-серпень 2002 р.); міжнародній конференції КАММАК-2002 у Вінниці (2002 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації протягом 1992-2002 рр. опубліковано 24 роботи: 7 у фахових виданнях (з них 2 самостійні), 6 статей у Кометних циркулярах та Трудах міжнародних конференцій, 11 тез та абстрактів міжнародних конференцій.

Подобные работы
Клещенок Валерий Владимирович
Спектрофотометрия и электрофотометрия комет Галлея (), Шомасса (24Р), Скоритченко-Джорджа (С/1989 Y1), Шумейкеров-Леви 9 (D/1993 F2) и Хейла-Боппа (С/ 1995 О1)
Сизоненко Юрій Васильович
Дослідження пилового хвоста комети Веста 1976VI методами поверхневої фотометрії
Сизоненко Юрий Васильевич
Исследование пылевого хвоста кометы Веста 1976 VI методами поверхностной фотометрии

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net